本實用新型涉及一種車輛結構，具體涉及一種車輛側翻判定及萬向輪自動防側翻裝置。

背景技術：

車輛在行駛過程中由于載荷分布不均勻、轉(zhuǎn)彎時速度過快、路面傾斜或受到風力等自然因素的影響下，容易發(fā)生側滑甚至側翻等危險狀況，而大、中型貨車由于自身體積大，重心偏高，在高速行駛時發(fā)生側翻危險的概率更高。為了減少汽車在行駛過程中發(fā)生側翻引起事故，現(xiàn)有的車輛自動防側翻裝置，如“車輛多功能側翻判定系統(tǒng)及自動防側翻裝置”(公開號為CN 102092374 A)公開了一種左右伸縮軸式的防側翻裝置，該裝置在控制車輛側翻時會將伸縮軸向左側或右側分別伸出，這種防側翻裝置應用時占用的行駛道路面積較大，而且可能會妨礙到過往的車輛，容易引發(fā)交通事故，因此應用范圍有一定的局限性。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術中的問題，提供一種車輛側翻判定及萬向輪自動防側翻裝置，能夠自動檢測車輛是否會出現(xiàn)側翻危險并及時進行修正。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

包括能夠?qū)崟r采集車輛重心位置的重心檢測裝置，重心檢測裝置將檢測信號發(fā)送至ECU電子控制單元，ECU電子控制單元的信號輸出端連接能夠調(diào)整車身左右兩側高度的執(zhí)行機構；所述的執(zhí)行機構包括對稱設置在車架左右兩側由液壓缸驅(qū)動的伸縮軸，伸縮軸的底部安裝萬向輪；所述的液壓缸連接液壓泵，且連接管路上設有與ECU電子控制單元相連的電磁閥。

所述的重心檢測裝置設置于車橋與車架之間，且位于車身縱向垂直對稱平面內(nèi)。

所述的重心檢測裝置包括重心偏移指針以及傳感器。

所述的車架底部通過支架與車身方向平行安裝有固定軸，由液壓缸驅(qū)動的伸縮軸套接在固定軸上并能夠繞固定軸進行轉(zhuǎn)動，在重力作用下伸縮軸相對于地面始終保持垂直。

所述的萬向輪通過萬向輪軸固定在旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)軸與軸承過盈配合固定在伸縮軸下方的固定軸承板內(nèi)。所述的ECU電子控制單元還分別連接液晶顯示模塊以及語音提示模塊。

所述的ECU電子控制單元連接系統(tǒng)設置電路。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型通過重心檢測裝置實時采集車輛的重心位置，ECU電子控制單元將采集到的信號與設定閾值范圍進行比較，當車輛發(fā)生側翻危險時，控制傾斜側的伸縮軸伸長，進而使重心恢復到正常狀態(tài)，反應靈敏。本實用新型檢測與控制過程能夠自動完成，無需人工進行操作，當側翻危險消除時，伸縮軸自動回縮復位，智能可靠。由于本裝置的伸縮軸僅在車輛的縱向垂直平面內(nèi)伸縮，因此不會妨礙過往車輛的行駛，提高了車輛行駛的安全性。此外，當車輛出現(xiàn)故障，如換胎時，通過該裝置能夠調(diào)節(jié)相應側的伸縮軸伸縮而不必使用千斤頂，便于車輛的維修。本實用新型能夠在車輛駛入較大彎道時輔助調(diào)整車輛重心，防止車輛因離心力過大而駛離彎道，通過將其安裝在接近車輛中前部的位置，在發(fā)生危險事故時，能夠給司機及乘客逃生爭取一定的時間，挽救生命財產(chǎn)，實用性較強。

進一步的，本實用新型在伸縮軸的底部安裝萬向輪，且車架底部通過支架與車身方向平行安裝有固定軸，由液壓缸驅(qū)動的伸縮軸套接在固定軸上并能夠繞固定軸進行轉(zhuǎn)動，萬向輪能夠進行360°旋轉(zhuǎn)，在重力作用下伸縮軸相對于地面始終保持垂直，當車輛遇到緊急情況發(fā)生跑偏時，也能夠防止車輛發(fā)生側翻，減少人員傷亡以及一些不必要的損失。

附圖說明

圖1本實用新型裝置的執(zhí)行原理框圖；

圖2本實用新型裝置的裝配結構示意圖；

圖3a本實用新型安裝于四輪車輛的側視圖；

圖3b本實用新型安裝于四輪車輛的仰視圖；

圖4a本實用新型執(zhí)行機構的裝配正視圖；

圖4b本實用新型執(zhí)行機構的裝配側視圖；

圖5a本實用新型防止車輛向左側翻時的狀態(tài)示意圖；

圖5b本實用新型防止車輛向右側翻時的狀態(tài)示意圖；

圖5c本實用新型處于伺服狀態(tài)示意圖；

附圖中：1-前重心偏移指針及傳感器；2-后重心偏移指針及傳感器；3-液晶顯示模塊；4-ECU電子控制單元；5-左側執(zhí)行機構；6-右側執(zhí)行機構；7-語音提示模塊；8-車架；9-左前輪；10-右前輪；11-彈性元件；12-前車橋；13-左后輪；14-右后輪；15-后車橋；16-固定軸；17-液壓缸；18-左側伸縮軸；19-右側伸縮軸；20-固定軸承板；21-旋轉(zhuǎn)軸；22-萬向輪軸；23-左萬向輪；24-右萬向輪；25-電磁閥；26-液壓泵。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。

參見圖1，本實用新型自動防側翻裝置包括能夠?qū)崟r采集車輛重心位置的重心檢測裝置，重心檢測裝置將檢測信號發(fā)送至ECU電子控制單元4，ECU電子控制單元4的信號輸出端連接能夠調(diào)整車身左右兩側高度的執(zhí)行機構；重心檢測裝置包括重心偏移指針以及傳感器。ECU電子控制單元4連接系統(tǒng)設置電路，其輸出端還分別連接液晶顯示模塊3及語音提示模塊7。

參見圖2，以普通四輪車輛為例，包括一個前車橋和一個后車橋。

針對車輛設有兩個車橋，將重心偏移指針及傳感器的數(shù)量設置為兩個，重心偏移指針及傳感器均位于車輛縱向垂直對稱平面內(nèi)，前重心偏移指針及傳感器1安裝在車輛車架8與車輛前車橋12之間并垂直于車輛的前車橋12和所述車架8，后重心偏移指針及傳感器2安裝在車輛的車架8與所述車輛后車橋15之間并垂直于車輛的后車橋15和車架8。傳感器的輸出端分別對應連接到ECU電子控制單元4輸入端，重心偏移指針均用于檢測車輛的左右重心偏移量，通過傳感器將這一偏移信號傳給ECU電子控制單元4，通過ECU電子控制單元4中的CPU(中央處理器)處理變換，給出車輛偏移程度的參考值。

系統(tǒng)連接執(zhí)行機構，所述執(zhí)行機構用于防止車輛側翻。執(zhí)行機構與ECU電子控制單元4相連并由其控制動作，防側翻裝置至少包括一個執(zhí)行機構，根據(jù)車架的長度和車輛的核定載荷設置執(zhí)行機構的數(shù)量，每個執(zhí)行機構均包括設于車輛車架上并對稱布置的左側執(zhí)行機構5和右側執(zhí)行機構6。參見圖3b，所述的左側執(zhí)行機構5和右側執(zhí)行機構6均包括一個液壓缸17，液壓缸17下方分別設有左側伸縮軸18和右側伸縮軸19，以及設于左側伸縮軸18和右側伸縮軸19下方的旋轉(zhuǎn)軸21，旋轉(zhuǎn)軸21上固定有左側萬向輪23和右側萬向輪24，每一側伸縮軸下方萬向輪的數(shù)量為兩個，伸縮軸均通過動力元件提供動力，并通過動力及傳動元件控制伸縮軸執(zhí)行伸縮動作，初始狀態(tài)，萬向輪與地面接觸，并隨車輛一起向前運動。

具體的，參見圖4a及4b所示，所述伸縮軸上終端通過固定軸16固定在車架上，并可繞所述固定軸16左右擺動，受重力因素影響，所述伸縮軸相對于地面始終保持垂直。所述伸縮軸下方有固定軸承板20，所述固定軸承板20內(nèi)裝有軸承，所述伸縮軸下方的旋轉(zhuǎn)軸21與固定軸承板20內(nèi)的軸承通過過盈配合連接，所述旋轉(zhuǎn)軸21上還裝有萬向輪軸22，所述萬向輪通過萬向輪軸22裝在旋轉(zhuǎn)軸21上，能夠進行360°旋轉(zhuǎn)。

ECU電子控制單元4分別接收前重心偏移指針及傳感器1和后重心偏移指針及傳感器2的重心偏移量，ECU電子控制單元4中的CPU進行如下計算：

第一步：將安裝在車輛前車橋的前重心偏移指針1的指針偏移量θ1和安裝在后車橋上后重心偏移指針2的指針偏移量θ2與車輛設定的峰值θ進行比較(其中-θ1、-θ2分別表示重心偏移指針1、2向左側的偏移量；+θ1、+θ2分別表示重心偏移指針1、2向右側的偏移量)。

第二步：當前、后重心偏移指針的指針偏移量∣θ1∣、∣θ2∣達到車輛側翻設定值θ時，ECU電子控制單元4經(jīng)延時發(fā)出語音提示，同時輸出端還向指針偏移量θ大且急劇增加的那一側執(zhí)行機構發(fā)出防側翻指令，執(zhí)行機構動作。當前、后指針偏移量∣θ1∣、∣θ2∣恢復到系統(tǒng)設定的安全范圍內(nèi)時，ECU電子控制單元4發(fā)出終止防側翻指令，使裝置處于伺服狀態(tài)。

如圖3a及3b所示，本例中所述動力元件包括液壓泵26、左側和右側的電磁閥25及各自的管路，所述液壓泵26通過所述管路經(jīng)各自的電磁閥25與各自所述的傳動元件相連，每個所述傳動元件均包括液壓缸17，所述液壓缸17通過管路與各自伸縮軸相連，所述伸縮軸的上終端通過固定軸16固定在車架8上。其中，ECU電子控制單元4輸出端中的左、右執(zhí)行機構的輸出電源信號線對應連接所述左側和右側電磁閥25的電源信號線。

如圖3b所示，初始狀態(tài)伸縮軸的萬向輪是隨著車輪一起滾動的，其輪距小于車輛的輪距。本例中，左側的伸縮軸18與右側的伸縮軸19上終端分別通過固定軸16固定在車架8的左內(nèi)側和右內(nèi)側，通過液壓管路與各自的液壓缸17相連，液壓泵26通過電磁閥25調(diào)動液壓缸17帶動各自的伸縮軸伸縮。各自的電磁閥25的電源信號線分別對應連接ECU電子控制單元4輸出中的左、右執(zhí)行機構的電源信號線，通過ECU電子控制單元4控制各自的電磁閥25，進而控制液壓泵26向左、右伸縮軸輸出液體的量來調(diào)整左、右伸縮軸的伸縮。

如圖4a及4b所示，伸縮軸上終端通過固定軸16固定在車架上，并可繞固定軸16左右擺動，受重力因素影響，伸縮軸相對于地面始終保持垂直。伸縮軸下方有固定軸承板20，固定軸承板20內(nèi)裝有軸承，伸縮軸下方的旋轉(zhuǎn)軸21與固定軸承板20內(nèi)的軸承過盈配合連接，旋轉(zhuǎn)軸21上還裝有萬向輪軸22，所述萬向輪通過所述萬向輪軸22裝在旋轉(zhuǎn)軸21上，可做360°旋轉(zhuǎn)。在車輛遇到緊急情況下發(fā)生跑偏時，也可以防止車輛發(fā)生側翻。

裝有本實用新型實施例所述裝置的車輛，在靜止或運行的過程中，有可能存在以下幾種側翻的可能，具體的加以說明：

如圖5a所示，當車輛重心偏移指針的偏移量向左偏移到車輛設定的峰值θ且急劇增加時，即：|-θ1|≧θ或|-θ2|≧θ，車輛側翻判定系統(tǒng)判定車輛向左側翻，ECU電子控制單元4輸出端向左側執(zhí)行機構的電磁閥25發(fā)出向左側伸縮軸18液力增壓的指令，液壓泵26將液壓缸17中的液體通過液壓管道壓入左側伸縮軸18內(nèi)，左側伸縮軸18伸長防止車輛向左側翻。

當重心偏移指針的偏移量恢復到系統(tǒng)設定的安全范圍內(nèi)時，即：|-θ1|<θ且|-θ2|<θ，ECU電子控制單元4輸出端向左側執(zhí)行機構5的電磁閥25發(fā)出指令，液壓泵26停止工作，左側伸縮軸18內(nèi)的液體由于受車架的壓力通過液壓管路回流到左側液壓缸17里，左側伸縮軸18處于如圖5c防側翻伺服狀態(tài)。

如圖5b所示，當車輛重心偏移指針的偏移量向右偏移到車輛設定的峰值θ且急劇增加時，即|+θ1|≥θ或|+θ2|≥θ，車輛側翻判定系統(tǒng)判定車輛向右側翻，ECU電子控制單元4輸出端向右側執(zhí)行機構的電磁閥25發(fā)出向右側伸縮軸19液力增壓的指令，液壓泵26將液壓缸17中的液體通過液壓管道壓入右側伸縮軸19內(nèi)，右側伸縮軸19伸長防止車輛向右側翻。

當重心偏移指針的偏移量恢復到系統(tǒng)設定的安全范圍內(nèi)時，即|+θ1|<θ且|+θ2|<θ，ECU電子控制單元4輸出端向右側執(zhí)行機構6的電磁閥25發(fā)出指令，液壓泵26停止工作，右側伸縮軸19內(nèi)的液體由于受車架8的壓力通過液壓管路回流到右側液壓缸17里，右側伸縮軸19處于如圖5c所示的防側翻伺服狀態(tài)。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。